package com.atguigu.sort;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Arrays;
import java.util.Date;

/**
 * @className: MergetSort
 * @description: 归并排序
 * @date: 2021/3/12
 * @author: 贝医
 */
public class MergetSort {
    /**
     * 功能描述：归并排序测试
     *
     * @param args 命令行
     * @author 贝医
     * @date 2021/3/12
     */
    public static void main(String[] args) {
        // 待排序的数
        // int arr[] = { 8, 4, 5, 7, 1, 3, 6, 2 };
        // 8000000个随机数
        int[] arr = new int[8000000];
        for (int i = 0; i < 8000000; i++) {
            arr[i] = (int) (Math.random() * 8000000); // 生成一个[0, 8000000) 数
        }
        // System.out.println("排序前");
        Date data1 = new Date();
        SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        String date1Str = simpleDateFormat.format(data1);
        System.out.println("排序前的时间是=" + date1Str);
        int temp[] = new int[arr.length]; // 归并排序需要一个额外空间
        mergeSort(arr, 0, arr.length - 1, temp);
        Date data2 = new Date();
        String date2Str = simpleDateFormat.format(data2);
        System.out.println("排序后的时间是=" + date2Str);
        // System.out.println("归并排序后=" + Arrays.toString(arr));
    }


    /**
     * 功能描述：先分再治，控制整体流程
     *
     * @param arr   待排序的数组
     * @param left  数组的左边界
     * @param right 数组的右边界
     * @param arr   待排序的数
     * @author 贝医
     * @date 2021/3/12
     */
    public static void mergeSort(int[] arr, int left, int right, int[] temp) {
        if (left < right) {
            int mid = (left + right) / 2; // 中间索引
            // 向左递归进行分解
            mergeSort(arr, left, mid, temp);
            // 向右递归进行分解
            mergeSort(arr, mid + 1, right, temp);
            // 合并
            merge(arr, left, mid, right, temp);
        }
    }

    /**
     * 功能描述：治，合并流程
     *
     * @param arr   排序的原始数组
     * @param left  左边有序序列的初始索引
     * @param mid   中间索引
     * @param right 右边索引
     * @param temp  做中转的数组
     */
    public static void merge(int[] arr, int left, int mid, int right, int[] temp) {
        int i = left; // 初始化i, 左边有序序列的初始索引
        int j = mid + 1; // 初始化j, 右边有序序列的初始索引
        int t = 0; // 指向temp数组的当前索引

        // 第一步：先把左右两边(有序)的数据按照规则填充到temp数组直到左右两边的有序序列，有一边处理完毕为止
        while (i <= mid && j <= right) {
            // 如果左边的有序序列的当前元素，小于等于右边有序序列的当前元素，即将左边的当前元素，填充到 temp数组，然后 t++, i++
            if (arr[i] <= arr[j]) {
                temp[t] = arr[i];
                t += 1;
                i += 1;
            } else { //反之,将右边有序序列的当前元素，填充到temp数组
                temp[t] = arr[j];
                t += 1;
                j += 1;
            }
        }

        // 第二步：把有剩余数据的一边的数据依次全部填充到temp
        while (i <= mid) { // 左边的有序序列还有剩余的元素，全部填充到temp
            temp[t] = arr[i];
            t += 1;
            i += 1;
        }
        while (j <= right) { // 右边的有序序列还有剩余的元素，就全部填充到temp
            temp[t] = arr[j];
            t += 1;
            j += 1;
        }

        // 第三步:将temp数组的元素拷贝到arr
        // 注意，并不是每次都拷贝所有
        t = 0;
        int tempLeft = left;
        while (tempLeft <= right) {
            arr[tempLeft] = temp[t];
            t += 1;
            tempLeft += 1;
        }
    }
}
